开源轻量级 PHP 数据库 ORM 框架 ycdb (高级) : 构建稳定的数据库 / 缓存连接池
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lizhiqiang666 的个人博客
目录：
- Instruction
- Requirement
- 创建测试表
- 在linux中编译ycdb
- Start ycdatabase
- 初始化ycdb连接
- 原生SQL执行
- 错误处理
- Where 语句
- Select 语句
- Insert 语句
- Replace 语句
- Update 语句
- Delete 语句
- 完整例句
- 数据库事务
- 数据缓存
- MySQL数据库连接池
- Redis 连接池方案
MySQL数据库连接池
php数据库连接池的缺陷
短连接性能普遍上不去，CPU 大量资源被系统消耗，网络一旦抖动，会有大量 TIME_WAIT 产生，不得不定期重启服务或定期重启机器，服务器工作不稳定，QPS 忽高忽低，稳定高效的连接池可以有效的解决上述问题，它是高并发的基础。
ycdb通过一种特殊的方式来建立一个稳定的与MySQL之间的连接池，性能至少提升30%，按照 PHP 的运行机制，长连接在建立之后只能寄居在工作进程之上，也就是说有多少个工作进程，就有多少个长连接，打个比方，我们有 10 台 PHP 服务器，每台启动 1000 个 PHP-FPM 工作进程，它们连接同一个 MySQL 实例，那么此 MySQL 实例上最多将存在 10000 个长连接，数量完全失控了！而且PHP的连接池心跳机制不完善。
解决方案
源码 github 地址： https://github.com/caohao-php/ycdatabase
我们不妨绕着走。让我们把目光聚焦到 Nginx 的身上，其 stream 模块实现了 TCP/UDP 服务的负载均衡，同时借助 stream-lua 模块，我们就可以实现可编程的 stream 服务，也就是用 Nginx 实现自定义的 TCP/UDP 服务！当然你可以自己从头写 TCP/UDP 服务，不过站在 Nginx 肩膀上无疑是更省时省力的选择。我们可以选择 OpenResty 库来完成MySQL的连接池功能，OpenResty是一个非常强大，而且功能完善的Nginx Lua框架，他封装了Socket、MySQL, Redis, Memcache 等操作，可是 Nginx 和 PHP 连接池有什么关系？且听我慢慢道来：通常大部分 PHP 是搭配 Nginx 来使用的，而且 PHP 和 Nginx 多半是在同一台服务器上。有了这个客观条件，我们就可以利用 Nginx 来实现一个连接池，在 Nginx 上完成连接 MySQL 等服务的工作，然后 PHP 通过本地的 Unix Domain Socket 来连接 Nginx，如此一来既规避了短链接的种种弊端，也享受到了连接池带来的种种好处。
OpenResty 安装OpenResty 文档: https://moonbingbing.gitbooks.io/openresty-best-practices/content/openresty/install_on_centos.html
CentOS 6.8 下的安装：
安装必要的库
$ yum install readline-devel pcre-devel openssl-devel perl
安装 OpenResty
$ cd ~/ycdatabase/openresty
$ tar -xzvf openresty-1.13.6.1.tar.gz
$ cd openresty-1.13.6.1
$ ./configure --prefix=/usr/local/openresty.1.13 --with-luajit --without-http_redis2_module --with-http_iconv_module
$ gmake
$ gmake install打开数据库连接池
$ cp -rf ~/ycdatabase/openresty/openresty-pool ~/
$ /usr/local/openresty.1.13/nginx/sbin/nginx -p ~/openresty-poolMySQL数据库连接池配置
~/openresty-pool/conf/nginx.conf ，
如果你有多个 MySQL， 你可以另起一个 server ， 并在listen unix 之后新增一个新的unix domain socket监听。
worker_processes 1; #nginx worker 数量
error_log logs/error.log; #指定错误日志文件路径
events {
worker_connections 1024;
}
stream {
lua_code_cache on;
lua_check_client_abort on;
server {
listen unix:/tmp/mysql_pool.sock;
content_by_lua_block {
local mysql_pool = require "mysql_pool"
local config = {host = "127.0.0.1",
user = "root",
password = "test",
database = "collect",
timeout = 2000,
max_idle_timeout = 10000,
pool_size = 200}
pool = mysql_pool:new(config)
pool:run()
}
}
}PHP代码
- 除了option 配置为 array("unix_socket" => "/tmp/mysql_pool.sock") 之外，php的mysql连接池使用方法和之前一模一样，另外， unix_socket 方式的 MySQL 不支持事务。
$option = array("unix_socket" => "/tmp/mysql_pool.sock");
$ycdb = new ycdb($option);
$ret = $ycdb->select("user_info_test", "*", ["sexuality" => "male"]);
if($ret == -1) {
$code = $ycdb->errorCode();
$info = $ycdb->errorInfo();
echo "code:" . $code . "\n";
echo "info:" . $info[2] . "\n";
} else {
print_r($ret);
}Lua数据库连接池代码
~/openresty-pool/mysql_pool.lua
local mysql = require "resty.mysql"
local cjson = require "cjson"
local assert = assert
local setmetatable = setmetatable
local tonumber = tonumber
-- 解析请求
local function parse_request(sock)
--获取 sql 语句
local sql_size, err = sock:receive()
if not sql_size then
if err == "timeout" then
sock:close()
end
return nil, err
end
local size = tonumber(sql_size)
if size <= 0 then
return nil, "SQL size is zero"
end
local sql_str, err = sock:receive(size)
if not sql_str then
if err == "timeout" then
sock:close()
end
return nil, err
end
--获取 map
local map_size, err = sock:receive()
if not map_size then
if err == "timeout" then
sock:close()
end
return nil, err
end
size = tonumber(map_size);
if size <= 0 then
-- 没有 map
return sql_str
end
local map_res, err = sock:receive(map_size)
if not map_res then
if err == "timeout" then
sock:close()
end
return nil, err
end
-- 解析 map ，创建 SQL 语句，防止SQL注入
local maps = cjson.decode(map_res)
for k, v in pairs(maps) do
if v == true then
v = 1
elseif v == false then
v = 0
end
sql_str = ngx.re.gsub(sql_str, k, ngx.quote_sql_str(v))
end
return sql_str
end
-- 返回请求
local function response_success(sock, result)
local ret = {
errno = 0,
data = result
}
local send_str = cjson.encode(ret)
local ret, err = sock:send(string.len(send_str) .. "\n" .. send_str)
if not ret then
ngx.log(ngx.ERR, "response success failed : [", err, "], send_str=[", send_str, "]")
return nil, err
end
end
-- 返回请求
local function response_error(sock, errno, errmsg, sqlstate)
local ret = {
errno = errno,
errorCode = sqlstate,
errorInfo = {sqlstate, errno, errmsg}
}
local send_str = cjson.encode(ret)
local ret, err = sock:send(string.len(send_str) .. "\n" .. send_str)
if not ret then
ngx.log(ngx.ERR, "response error failed : [", err, "], send_str=[", send_str, "]")
return nil, err
end
end
-- 关闭数据库
local function close_db(db)
if not db then
return
end
db:close()
end
-- 异常退出
local function exit(err)
ngx.log(ngx.ERR, "ERROR EXIT: [", err, "]")
return ngx.exit(ngx.ERROR)
end
----------------------------------------
local _M = {}
_M._VERSION = "1.0"
function _M.new(self, config)
local t = {
_host = config.host,
_port = config.port or 3306,
_user = config.user,
_password = config.password,
_database = config.database,
_timeout = config.timeout or 2000, -- default 2 sec
_pool_size = config.pool_size or 100,
_max_idle_timeout = config.max_idle_timeout or 10000
}
return setmetatable(t, { __index = _M })
end
function _M.run(self)
local downstream_sock = assert(ngx.req.socket(true))
local query_sql, err = parse_request(downstream_sock)
if not query_sql then
return exit("parse_request failed : " .. err)
end
--数据库连接
local db, err = mysql:new()
db:set_timeout(self._timeout)
local ok, err, errno, sqlstate = db:connect{
host = self._host,
port = self._port,
database = self._database,
user = self._user,
password = self._password,
max_packet_size = 1024 * 1024}
if not ok then
response_error(downstream_sock, -1, err, "E0001")
return exit("connect mysql error : " .. err)
end
local result, err, errno, sqlstate = db:query(query_sql)
-- 返回结果
if result then
response_success(downstream_sock, result)
else
ngx.log(ngx.ERR, "query failed: [", errno, "][", sqlstate, "][",err , "]")
response_error(downstream_sock, errno, err, sqlstate)
end
-- 设置 mysql 连接池
local ok, err = db:set_keepalive(self._max_idle_timeout, self._pool_size)
if not ok then
ngx.log(ngx.ERR, "set_keepalive failed: [", err, "]")
end
end
return _MRedis连接池方案
同理，Redis也可以采用相同的方法解决连接池问题。
Redis连接池配置
~/openresty-pool/conf/nginx.conf ，
worker_processes 1; #nginx worker 数量
error_log logs/error.log; #指定错误日志文件路径
events {
worker_connections 1024;
}
stream {
lua_code_cache on;
lua_check_client_abort on;
server {
listen unix:/tmp/redis_pool.sock;
content_by_lua_block {
local redis_pool = require "redis_pool"
pool = redis_pool:new({ip = "127.0.0.1", port = 6379, auth = "password"})
pool:run()
}
}
server {
listen unix:/tmp/mysql_pool.sock;
content_by_lua_block {
local mysql_pool = require "mysql_pool"
local config = {host = "127.0.0.1",
user = "root",
password = "test",
database = "collect",
timeout = 2000,
max_idle_timeout = 10000,
pool_size = 200}
pool = mysql_pool:new(config)
pool:run()
}
}
}PHP代码
$redis = new Redis();
$redis->pconnect('/tmp/redis_pool.sock');
var_dump($redis->hSet("foo1", "vvvvv42", 2));
var_dump($redis->hSet("foo1", "vvvv", 33));
var_dump($redis->expire("foo1", 111));
var_dump($redis->hGetAll("foo1"));Redis连接池Lua代码
~/openresty-pool/redis_pool.lua
local redis = require "resty.redis"
local assert = assert
local rawget = rawget
local setmetatable = setmetatable
local tonumber = tonumber
local byte = string.byte
local sub = string.sub
-- 解析请求
local function parse_request(sock)
local line, err = sock:receive()
if not line then
if err == "timeout" then
sock:close()
end
return nil, err
end
local result = line .. "\r\n"
local prefix = byte(line)
if prefix == 42 then -- char '*'
local num = tonumber(sub(line, 2))
if num <= 0 then
return result
end
for i = 1, num do
local res, err = parse_request(sock)
if res == nil then
return nil, err
end
result = result .. res
end
elseif prefix == 36 then -- char '$'
local size = tonumber(sub(line, 2))
if size <= 0 then
return result
end
local res, err = sock:receive(size)
if not res then
return nil, err
end
local crlf, err = sock:receive(2)
if not crlf then
return nil, err
end
result = result .. res .. crlf
end
return result
end
-- 异常退出
local function exit(err)
ngx.log(ngx.ERR, "Redis ERROR EXIT: [", err, "]")
return ngx.exit(ngx.ERROR)
end
----------------------------------------
local _M = {}
_M._VERSION = "1.0"
function _M.new(self, config)
local t = {
_ip = config.ip or "127.0.0.1",
_port = config.port or 6379,
_auth = config.auth,
_timeout = config.timeout or 1000, -- default 1 sec
_pool_size = config.pool_size or 100,
_max_idle_timeout = config.max_idle_timeout or 10000
}
return setmetatable(t, { __index = _M })
end
function _M.run(self)
local downstream_sock = assert(ngx.req.socket(true))
-- 解析客户端请求
local res, err = parse_request(downstream_sock)
if not res then
return exit("parse_request failed : " .. err)
end
-- 创建 redis 连接
local red = redis:new()
red:set_timeout(self._timeout)
local ok, err = red:connect(self._ip, self._port)
if not ok then
return exit(err)
end
-- redis auth 授权
if self._auth then
local times = assert(red:get_reused_times())
if times == 0 then
local ok, err = red:auth(self._auth)
if not ok then
return exit("auth failed : " .. err)
end
end
end
-- 发送请求到 redis
local upstream_sock = rawget(red, "_sock")
upstream_sock:send(res)
-- 接收 redis 应答，并解析
local res, err = parse_request(upstream_sock)
if not res then
return exit("receive from redis server error: " .. err)
end
-- 发送应答给客户端
downstream_sock:send(res)
-- 设置 redis 连接池
local ok, err = red:set_keepalive(self._max_idle_timeout, self._pool_size)
if not ok then
ngx.log(ngx.ERR, "redis set_keepalive failed: [", err, "]")
end
end
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这个方案也是个不错的解决方案，不过我还是更喜欢 mysql 中间件这种解决方案，db层干啥我不想多余关注，服务之间全无干扰